电路分析的MATLAB实现

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第7卷第1期遵义师范学院学报Vo1．7，NO．12005年2月JournalofZunyiNormalCollegeFeb．2005电路分析的MATLAB实现杨友昌，董水金(遵义师范学院物理系。贵州遵义563002)摘要：应用MATLAB来处理电路分析问题方便、简洁、高效，能起到事半功倍的功效。并举出若干例子。关键词：电路分析；MATLAB；例子中图分类号：0441文献标识码：B文章编号：1009—3583(2005)01—0069—03Usage

2、ofMATLABonCircuitsAnalysisyANGYou—chang，D0NGShui-jin(DepartmentofPhysics，ZunyiNormalCollege，Zunyi563002，China)Abstract：ByusageofsoftwareMATLAB，thecircuitanalysesareintroduced。andsomeexamplesaregiven．Keywords：circuitanalyses；MATLAB；examplesMATLABL是美国M

3、ATHWoRKS公司开发的大型数学计算软件，它主要包括两大内R1dR4容；核心函数和工具箱，提供了强有力的矩阵处理和绘图功能。MATLAB编程代码接近于数R5学推导公式，简洁直观，与科技人员的思维方式和书写习惯相适应，操作简易，人机交互性能好，其编程相对于C、FORTRAN和BASIC语图1直流稳态电路分析例题图言来说方便得多，被称为草稿纸式的编程工具。分析：设流过R1、R2、R3、R4、R5、R6的电在设计研究单位和工业部门，MATLAB也被广流分别为I1、I2、I3、I4、I5、I6，则由支

4、路欧姆定泛应用于科学计算和解决各种具体问题。作者律可得：在教学过程中运用MATLAB语言解决电路分I1=I3=．I2一；析计算问题方面做了些实践和探讨。I4=I5=I6Ua-Ub无论是直流还是交流、是稳态还是暂态、是；而实数还是复数、是计算还是绘图、是直角坐标还由KCLql~：11=12+14，整理后(雨1十1+是极坐标、是单频率系统还是多频率系统，MATLAB均可方便处理，避免了大量烦琐计1而ua一(+)ub一算。F1直流稳态电路的分析Us一0(1)雨例一、如图1所示的直流电路，已知Uo一60

5、V，求I2、Us、Us提供的功率psE23。南KVI．，鼻．Us—I】(R1+R3)+I4(R4+收稿日期：2004—06—08基金项目：遵义师范学院科研基金资助项目(2003012)作者简介：杨友昌，男，贵州道真人，遵义师范学院物理系讲师。69维普资讯http://www.cqvip.com第7卷第1期遵义师范学院学报2005年2月R6)+U。，整理后(一R4q-R6)ua而+c一譬us—u。又u。一(ua-Ub)(3)U(1)、(2)、(3)式可写成矩阵方程形式，用矩阵左除可解出Ua、Ub、

6、Us，MATLAB编程如下：programcircuit1．m一rl一2；r2—45；r3—3；r4—5；r5—12；r6—1；a11—1／rl4-1／r2+1／(r4+r5+r6)；a12一一1／r2—1／(r4+r5+r6)；al3一一1／rl；一l_4a21一r5／(r4+r5+r6)；槲。啪⋯电)一一2Aa22一一rS／(r4+r5+r6)；a23—0：a31一(rl+r3)／rl一(r4-4-r6)／(r4+r5+r6)；a32一(r4+r6)／(r4+r5+r6)；a33一一r3／r

7、l：UO—input(uo)；A一[al1，a12，al3；a21，a22，a23；a31，a32，a33-J；u—A＼[O；UO；uo]；i2一(u(1)一u(2))／r2US—u(3)ps—LS*(US—u(1))／r1程序运行结果：当输入Uo=60(V)时，I2—2．0000(A)，Us一125．0000(V)，Ps一875．0000(W)可见，直流电路分析时．充分利用MATLAB矩阵运算的优势，简洁方便，直流电路网络越复杂，越能显示其优势。2直流暂态电路分析例二、如图2所示电路，在t<0

8、时，开关K位于1，电路处于稳态，在t一0时，开关K闭合到2，求和的响应，画出它们的波形。已知R1—3欧姆，R2—12欧姆，R3—6欧姆，C一1F，Is一34A，Us一18V。分析：这是个暂态过程分析问题，先找到其初值和终值。在t一0一时U。(O一)一一12V，7O维普资讯http://www.cqvip.com杨友昌等·电路分析的MATLAB实现set(h2，linewidth。2)iS—i1+i2+i3；holdon；disp(i1i2诏is)ir2(3：19)一ir2f+(ir20一ir2f